세포분열은 생명체가 살아가는데 중요한 많은 일을 한다.

생물이 무생물과 구분되는 가장 큰 특징은 생물은 자기와 같은 종류의 개체를 번식하는 능력이 있다는 것이다. 아메바만이 아메바를 만들고 사람만이 사람을 만들며, 단풍나무만이 단풍나무를 자손으로 남긴다. 이런 현상은 이미 수천 년 전에 알려진 단순한 사실로서 한마디로 "부전자전"이란 말로 정리될 수 있다. 그러나 생식의 생물학적 개념은 새로운 개체의 탄생보다 더 많은 것을 포함한다. 생식은 세포 수준에서 훨씬 더 자주 일어난다. 세포가 생식 혹은 세포분열(cell division)을 할 때 만들어지는 두개의  '딸세포'들은 유전적으로 서로 동일하며 원래의 '부모'와도 동일하다. (생물학자들은 본문에서 딸세포라는 용어를 사용하고 있는데, 이는 성별을 의미하는 것이 아니다.) 부모세포는 두 개로 나뉘기 전에 먼저 세포 대부분의 DNA를 가지고 있는 구조인 염색체(chromosome)를 복제한다. 그 후 분열이 일어나는 동안 복제된 염색체들이 각기 하나씩 각각의 딸세포로 나뉘어 간다. 따라서 딸세포는 원래의 부모세포로부터 동일한 염색체들을 물려받으므로 각각의 자손 세포들은 서로 동일하고 원래의 부모세포와도 동일하게 될 것이다. 때로는 세포분열에 의해 개체가 통째로 만들어진다. 원핵생물이나 진행세포 효모와 같은 단세포 생물들은 이분법으로 생식하므로 자손은 유전적으로 부모의 복사본이다. 이것이 정자와 난자의 참여 없이 단일 부모에 의해 유전적으로 동일한 자손을 만드는 방식인 무성생식(asexual reproduction)의 한 예이다. 다세포 개체들 중 많은 것들은 무성생식으로도 생식할 수 있다. 예를 들면, 일부 불가사리종은 잘라져 나온 조각으로부터 새로운 개체들을 만들어 내는 능력을 가지고 있다. 그리고 만약 화초의 일부를 잘라 키워본 적이 있다면 여러분은 이미 식물에서 무성생식을 관찰한 것이다. 무성생식에는 한 가지 단순한 유전법칙 즉, 한 부모와 그로부터 나온 자손은 똑같은 유전자를 갖는다는 법칙이 적용된다. 유성생식(sexual reproduction)은 난자가 정자에 의해 수정이 되어야 한다는 점이 다르다. 배우자 즉, 난자와 정자의 생성에는 생식기관(사람의 정소나 난소 같은 기관)에서만 일어나는 특별한 유형의 세포분열이 관여한다. 이 장의 뒷부분에서 배우겠지만 배우자에는 자신을 만든 부모세포의 절반에 해당하는 염색체만 있으며, 이들 염색체들은 독특한 유전자 조합을 가지고 있다. 그러므로 유성생식을 하는 종의 경우 완벽한 부전자전은 아니다. 유성생식에 의해 생성된 자손은 일반적으로 같은 종의 전혀 상관없은 개체들보다는 자신들의 부모를 많이 닮았지만 자신들의 부모들이나 형제들과 똑같지는 않다. 각각의 자손은 자신의 양쪽 부모들로부터 독특한 유전자 조합들을 물려받으며 이로 인해 독특한 조합의 형질을 가지게 된다. 결과적으로 유성생식은 자손들 간에도 큰 변이를 줄 수 있다. 다세포 개체의 경우, 세포분열은 배우자 생성 이외에 또 다른 중요한 역할을 한다. 유성생식으로 번식하는 개체들의 경우 단세포인 수정란 또는 접합자는 세포분열에 의해 성체로 발달하게 된다. 우리 몸에 있는 수조 개의 세포들 모두가 엄마의 몸속에서 단 하나의 수정란으로부터 시작해 반복된 세포분열을 통해 생겨났다. 개체가 완전히 성장한 후의 세포분열은 재생과 손상복구의 기능을 하며, 오래되어 닮거나 찢어진 또는 사고로 인해 죽은 세포들을 대체한다. 우리 몸에서는 손상되거나 없어진 세포들을 대체하기 위해 매초 수 백만 개의 세포들이 분열해야 한다. 무성생식, 생장 그리고 다세포 개체를 유지시키는 세포분열은 체세포분열이다. 난자와 정자의 생성에는 특별한 유형의 세포분열인 감수분열이 관여한다.